Aplicação de inversores de três e quatro níveis em sistemas fotovoltaicos.

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: ANDRADE, Abinadabe Silva.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Painel Fotovoltaico; Inversor; Multinível; NPC; Fonte Reduzida de Tensão; Topologias Modificadas de Inversores; Photovoltaic Panel; Inverter; Multilevel; Reduced Voltage Source; Modified Inverter Topologies; Engenharia Elétrica
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9358

Este trabalho propõe o estudo de topologias de inversores multiníveis, composto por braços de três e quatro níveis, com barramento CC grampeado aplicados a sistemas fotovoltaicos. Um dos problemas inerente aos inversores multiníveis com barramento CC grampeado é o desequilíbrio das tensões nos capacitores. Tendo em vista essa problemática é proposto modificações na modulação e na operação dos inversores em estudo. Com base nas topologias de inversores de três níveis NPC, ANPC e FC são apresentados estudos para duas topologias modificadas de inversores e um sistema com a aplicação do painel fotovoltaico. Novas modulações e operações são proposto para as topologias modificadas. Além das topologias modificadas, é apresentado o estudo do equilíbrio das tensões do barramento CC do inversor trifásico de três níveis do tipo NPC quando alimentado por painéis fotovoltaicos em condição de sombreamento. Para os inversores com o braço de quatro níveis é proposto uma topologia com o número reduzido de componentes. A modulação do inversor é realizada por meio de uma técnica de modulação vetorial proposta neste trabalho. Também é proposto uma nova topologia de inversor, que utiliza o braço e o barramento CC de um inversor de quatro níveis, que pode gerar cinco e sete níveis na tensão de saída. Para cada sistema é apresentado o modelo dinâmico, modulação PWM, diagrama de controle, análise de desempenho com base no THD de corrente, WTHD de tensão e perdas nas chaves e estresse térmico. Além dos resultados de simulações e experimentais para todas as topologias. Para validar o sistema, foi montada a estrutura com uma fonte que emula um painel fotovoltaico, um conversor Boost (responsável pelo MPPT) e o inversor multinível. Utilizou-se também um processador digital de sinais para geração dos sinais de comando dos dispositivos e fibra-ótica, para evitar interferências.